黑冠长臂猿为中型猿类，体矫健，体重7-10千克，体长45-64厘米，前肢明显长于后肢，无尾。毛被短而厚密。雄猿通体黑色，头顶有短而直立的冠状簇毛，形似黑冠。雌性体背灰黄，棕黄或橙黄色，头顶有棱形或多角形黑褐色冠斑。胸腹部浅灰黄色，常染有黑褐色。雌雄均无尾，也无颊囊。 

初生的黑长臂猿幼仔是黄褐色的，要五至六个月后才逐渐变黑，到五至七岁成熟。这时，雌猿体毛又变成浅黄褐色，头顶额冠处仍保留一小块黑毛。